smjournalСпортивная медицина: наука и практикаSports medicine: research and practice2223-25242587-9014NEICON10.47529/2223-2524.2023.3.6smjournal-464Research ArticleФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ СПОРТАSPORTS PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRYРеакция кардиореспираторной системы лыжниц различной спортивной квалификации на максимальный велоэргометрический тестResponse of cardiorespiratory system during maximal exercise cycle ergometer test in women cross-country skiers with different skills levelsГарновИ. О.GarnovI. O.

Гарнов Игорь Олегович, научный сотрудник отдела экологической и медицинской физиологии

167982, Республика Коми, г. Сыктывкар, ГСП-2, ул. Первомайская, 50

Igor O. Garnov, Scientist of the Department of Ecological and Medical Physiology

167982, Komi Republic, Syktyvkar, GSP-2, str. Pervomayskaya, 50

566552@inbox.ruЛогиноваТ. П.LoginovaT. P.

Логинова Татьяна Петровна, к.б.н., научный сотрудник отдела экологической и медицинской физиологии

167982, Республика Коми, г. Сыктывкар, ГСП-2, ул. Первомайская, 50

Tatyana P. Loginova, Ph.D. (Biology), Scientist of the Department of Ecological and Medical Physiology

167982, Komi Republic, Syktyvkar, GSP-2, str. Pervomayskaya, 50 

log73@yandex.ruБойкоЕ. Р.BoykoE. R.

Бойко Евгений Рафаилович, д.м.н., директор; профессор, заведующий кафедрой биохимии и физиологии

167982, Республика Коми, г. Сыктывкар, ГСП-2, ул. Первомайская, 50;

167001, Республика Коми, г. Сыктывкар, Октябрьский пр., 55

Evgeny R. Boyko, Dr. Sci. (Medicine), Prof., Director; the head of the department of Biochemistry and Physiology, Professor

167982, Komi Republic, Syktyvkar, GSP-2, str. Pervomayskaya 50;

167001, Komi Republic, Syktyvkar, Oktyabrsky ave., 55

boiko60@inbox.ruИнститут физиологии Федерального исследовательского центра Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наукРоссияInstitute of Physiology of the Komi Science Center of the Ural Branch of Russian Academy of ScienceRussian FederationИнститут физиологии Федерального исследовательского центра Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук; ФГБОУ ВО «Сыктывкарский государственный университет имени Питирима Сорокина»РоссияInstitute of Physiology of the Komi Science Center of the Ural Branch of Russian Academy of Science; Pitirim Sorokin Syktyvkar State UniversityRussian Federation2023151220231332029Copyright © Гарнов И.О., Логинова Т.П., Бойко Е.Р., 20232023Гарнов И.О., Логинова Т.П., Бойко Е.Р.Garnov I.O., Loginova T.P., Boyko E.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.smjournal.ru/jour/article/view/464Цель исследования

Цель исследования: определение функциональных особенностей деятельности кардиореспираторной системы лыжниц-гонщиц различных спортивных квалификаций в динамике выполнения максимального велоэргометрического теста.

Материалы и методы

Материалы и методы: обследованы 70 лыжниц-гонщиц различных спортивных квалификаций, которые были разделены на три группы. В первую группу вошла 21 лыжница-гонщица спортивной квалификации первого взрослого разряда, во вторую — 25 кандидаток в мастера спорта, в третью группу — 24 спортсменки звания мастер спорта по лыжным гонкам. Спортсменки выполняли ступенчатый велоэргометрический тест «до отказа» с использованием эргоспирометрической установки «Oxycon Pro».

Результаты

Результаты: наблюдались статистически значимые различия показателей пульса, потребления кислорода, кислородного пульса в динамике выполнения тестовой нагрузки между группами спортсменок различной квалификации.

Заключение

Заключение. Было показано влияние спортивной квалификации на физиологические параметры при максимальном тестировании: у спортсменок первой группы выполнение нагрузки происходит за счет напряжения сердечно-сосудистой системы, а в группе квалифицированных лыжниц — за счет улучшения механизма доставки кислорода.

Objective

Objective: to estimate the functional features of the cardiorespiratory system of female cross-country skiers with different skills levels at the maximal bicycle ergometer test.

Material and methods

Material and methods: 70 female cross-country skiers were divided into three groups. The first group included 21 cross-country skiers with first adult sporting rank, the second — 25 candidates in master of sports, the third group — 24 sport masters in cross-country skiing. Maximal exercise tests were used to determine cardiorespiratory fitness via spiroergometric system «Oxycon Pro» (Jaeger, Hoechberg, Germany).

Results

Results: The most notable differences were observed between the first-class and the masters of the sports groups. In the first-class group the heart rate during the maximal exercise test was, on average, 11 beats/min higher than in the master of sports group (p<0.05), and the oxygen consumption at the anaerobic threshold was, on average, lower by 7.7 ml/min/kg (p < 0.05) when comparing the same groups.

Conclusion

Conclusion: The influence of skills levels on physiological parameters at maximal bicycle ergometer test was shown. The capacity in the first group occurs due to cardiovascular system tension, and the same in the group high qualification skiers happen due to the mechanisms of oxygen transport development.

лыжницы-гонщицымаксимальный велоэргометрический тесткардиореспираторная системаспортивная квалификациямаксимальное потребление кислородаcross-country female skiersmaximal bicycle ergometer testcardiorespiratory systemmaximal oxygen consumptionисследования проведены в рамках НИР ФИЦ Коми НЦ УрО РАН «Физиолого-биохимические механизмы устойчивости организма человека и животных к факторам Севера и физическим нагрузкам, способы ее повышения и прогностической оценки» (FUUU-2022-0063, № НИОКТР 122040100039-4).The study was carried out as part of the Federal Research Center Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences project “Physiological and biochemical mechanisms of resistance of the human and animal body to northern factors and physical stress, methods of increasing it and prognostic assessment” (FUUU-2022-0063, No. NIOKTR 122040100039-4).ReferencesHoffman M.D., Clifford P.S. Physiological aspects of competitive cross-country skiing. J. Sports Sci. 1992;10(1):3–27. https://doi.org/10.1080/02640419208729903Hoffman M.D., Clifford P.S. Physiological aspects of competitive cross-country skiing. J. Sports Sci. 1992;10(1):3–27. https://doi.org/10.1080/02640419208729903Попов Д.В., Грушин А.А., Виноградова О.Л. Физиологические основы оценки аэробных возможностей и подбора тренировочных нагрузок в лыжном спорте и биатлоне. Москва: Совет. спорт; 2014.Popov D.V., Grushin A.A., Vinogradova O.L. Physiological basis for assessing aerobic capacity and selecting training loads in skiing and biathlon. Moscow: Sovetskii sport Publ.; 2014. (In Russ.)Ростовцев В.Л., Кряжев В.Д. Маркеры специальной подготовленности высококвалифицированных спортсменок по показателям. Ученые записки университета Лесгафта. 2021;(4):396–401. https://doi.org/10.34835/issn.2308-1961.2021.4.p396-401Rostovtsev V.L., Kryazhev V.D. Markers of special physical fitness of highly qualified athletes in terms of gas analysis. Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta. 2021;(4):396–401. (In Russ.). https://doi.org/10.34835/issn.2308-1961.2021.4.p396-401Rusko H., Rahkila P., Karvinen E. Anaerobic threshold, skeletal muscle enzymes and fiber composition in young female cross-country skiers. Acta Physiol. Scand. 1980;108(3):263–268. https://doi.org/10.1111/j.1748-1716.1980.tb06532.xRusko H., Rahkila P., Karvinen E. Anaerobic threshold, skeletal muscle enzymes and fiber composition in young female cross-country skiers. Acta Physiol. Scand. 1980;108(3):263–268. https://doi.org/10.1111/j.1748-1716.1980.tb06532.xSmekal G., von Duvillard S.P., Frigo P., Tegelhofer T., Pokan R., Hofmann P., et al. Menstrual cycle: no effect on exercise cardiorespiratory variables or blood lactate concentration. Med. Sci. Sports Exerc. 2007;39(7):1098–1106. https://doi.org/10.1249/mss.0b013e31805371e7.Smekal G., von Duvillard S.P., Frigo P., Tegelhofer T., Pokan R., Hofmann P., et al. Menstrual cycle: no effect on exercise cardiorespiratory variables or blood lactate concentration. Med. Sci. Sports Exerc. 2007;39(7):1098–1106. https://doi.org/10.1249/mss.0b013e31805371e7.McNulty K. L., Elliott-Sale K.J., Dolan E., Swinton P.A., Ansdell P., Goodall S., Thomas K., Hicks K.M.. The effects of menstrual cycle phase on exercise performance in eumenorrheic women: a systematic review and meta-analysis. Sports Med. 2020;50(10):1813–1827. https://doi.org/10.1007/s40279-020-01319-3McNulty K. L., Elliott-Sale K.J., Dolan E., Swinton P.A., Ansdell P., Goodall S., Thomas K., Hicks K.M. The effects of menstrual cycle phase on exercise performance in eumenorrheic women: a systematic review and meta-analysis. Sports Med. 2020;50(10):1813–1827. https://doi.org/10.1007/s40279-020-01319-3Бойко Е.Р., Логинова Т.П., Варламова Н.Г., Марков А.Л., Солонин Ю.Г., Дерновой Б.Ф. и др. Физиологобиохимические механизмы обеспечения спортивной деятельности зимних циклических видов спорта. Сыктывкар: Коми республиканская типография; 2019.Boiko E.R., Loginova T.P., Varlamova N.G., Markov A.L., Solonin Yu.G., Dernovoi B.F. et. al. Physiological and biochemical mechanisms to ensure the sports activities of winter cyclic sports. Sy`kty`vkar: Komi Republican Printing House; 2019. (In Russ.).Абрамова Т.Ф., Никитина Т.М., Кочеткова Н.И. Лабильные компоненты массы тела — критерии общей физической подготовленности и контроля текущей и долговременной адаптации к тренировочным нагрузкам. Москва: Скайпринт; 2013.Abramova T.F., Nikitina T.M., Kochetkova N.I. Labile components of body weight — criteria for general physical fitness and control of current and long-term adaptation to training loads. Moscow: Skaiprint Publ.; 2013. (In Russ.)Варламова Н.Г., Логинова Т.П., Гарнов И.О., Черных А.А., Бойко Е.Р. Частота сердечных сокращений, потребление кислорода и артериальное давление у лыжников разной квалификации в тесте «до отказа». Человек. Спорт. Медицина. 2021;21(1):53–61.Varlamova N., Loginova T., Garnov I., Chernykh A., Boiko E. Heart rate, oxygen consumption and arterial pressure in skiers of different skill levels in the test to exhaustion. Human. Sport. Medicine. 2021;21(1):53–61. (In Russ.)Rusko H. Cross country skiing. Handbook of sports medicine and science. UK: Science Ltd., Blackwell; 2003. https://doi.org/10.1002/9780470693834Rusko H. Cross country skiing. Handbook of sports medicine and science. UK: Science Ltd., Blackwell; 2003. https://doi.org/10.1002/9780470693834Максимов А.Л., Аверьянова И.В. Информативные маркеры состояния кардиогемодинамики у юношей с различными типами вегетативной регуляции в процессе велоэргометрической нагрузки субмаксимальной мощности. Физиология человека. 2019;45(3):61–68.Maksimov A.L., Averyanova I.V. Informative markers of cardiohemodynamic state in young men with different types of autonomic regulation during submaximal bicycle exercise test. Human Physiology. 2019;45(3):283–290. https://doi.org/10.1134/S0362119719020051Головачев А.И., Колыхматов В.И., Широкова С.В. Особенности достижения модельных показателей функциональных возможностей систем энергообеспечения лыжниц-гонщиц высокой квалификации при подготовке к Олимпийским играм. Человек. Спорт. Медицина. 2021;21(3):38–45.Golovachev A., Kolykhmatov V., Shirokova S. (2021). Achieving the model performance of energy systems in elite crosscountry female skiers before the Olympics. Human. Sport. Medicine. 2021;21(3):38–45. (In Russ.)Губа В.П., Маринич В.В. Теория и методика современных спортивных исследований: монография. Москва: Спорт; 2016.Guba V.P., Marinich V.V. Theory and methodology of modern sports research: monograph. Moscow: Sport Publ.; 2016. (In Russ.)Ландырь А.П., Ачкасов Е.Е. Мониторинг сердечной деятельности в управлении тренировочным процессом в физической культуре и спорте. Москва: Триада-Х; 2011. https://doi.org/10.53725/9785950018114Landy`r` A.P., Achkasov E.E. Monitoring of cardiac activity in the management of the training process in physical culture and sports. Moscow: Triada-X Publ.; 2011. (In Russ.). https://doi.org/10.53725/9785950018114Laursen P.B., Jenkins D.G. The scientific basis for highintensity interval training: optimising training programmes and maximising performance in highly trained endurance athletes. Sports. Med. 2002;32(1):53–73. https://doi.org/10.2165/00007256-200232010-00003Laursen P.B., Jenkins D.G. The scientific basis for highintensity interval training: optimising training programmes and maximising performance in highly trained endurance athletes. Sports. Med. 2002;32(1):53–73. https://doi.org/10.2165/00007256-200232010-00003Haugen T., Paulsen G., Seiler S., Sandbakk Ø. New records in human power. Int. J. Sports Physiol. Perform. 2018;13(6):678–686. https://doi.org/10.1123/ijspp.2017-0441Haugen T., Paulsen G., Seiler S., Sandbakk Ø. New records in human power. Int. J. Sports Physiol. Perform. 2018;13(6):678–686. https://doi.org/10.1123/ijspp.2017-0441Головачев А.И., Колыхматов В.И., Широкова С.В. Динамика функциональных возможностей систем энергообеспечения лыжниц-гонщиц высокой квалификации, специализирующихся в различных видах соревновательной деятельности. Вестник спортивной науки. 2019;(3):8–14.Golovachev A.I., Kolykhmatov V.I., Shirokova S.V. Dynamics of functional capabilities of the power supply systems of female skiers of high qualification specializing in various types of competitive activities. Sports Science Bulletin. 2019;(3):8–14. (In Russ.).Головин М.С., Айзман Р.И. Физиологические и биохимические показатели, характеризующие физическую работоспособность при нагрузочном тестировании на тредбане и велоэргометре. Человек. Спорт. Медицина. 2022;22(1):14–21.Golovin M.S., Aizman R.I. Physiological and biochemical indicators of physical performance during exercise test (treadmill and bicycle ergometer). Human. Sport. Medicine. 2022;22(1):14–21. (In Russ.)Гарнов И.О., Чалышева А.А., Варламова Н.Г., Логинова Т.П., Козловская А.В., Бойко Е.Р. Динамика физической работоспособности и стресс-восстановления у лыжниц-гонщиц в подготовительный и соревновательный периоды. Журн. мед.-биол. исследований. 2018;6(3):214–222. https://doi.org/10.17238/issn2542-1298.2018.6.3.214Garnov I.O., Chalysheva A.A., Varlamova N.G., Loginova T.P., Kozlovskaya A.V., Boyko E.R. Dynamics of Physical Working Capacity and Recovery-Stress of Female Cross-Country Skiers During the Preparatory and Competitive Phases. Journal of Medical and Biological Research. 2018;6(3):214–222. https://doi.org/10.17238/issn2542-1298.2018.6.3.214Горбанёва Е.П. Качественные характеристики функциональной подготовленности спортсменов. Саратов: Научная Книга; 2008.Gorbanyova E.P. Qualitative characteristics of functional readiness of athletes. Saratov: Nauchnaya Kniga Publ.; 2008. (In Russ.)Катунцев В.П., Шамардин А.И., Медведев Д.В. Параметры функциональной экономичности и эффективности у спортсменов футболистов разной степени адаптированности к физическим нагрузкам. Современные проблемы науки и образования. 2014;(5):45–50Katuntsev V.P., Shamardin A.I., Medvedev D.V. Functional effectivness parameters of fooltball players with different degree adaptation to physical activity. Modern Problems of Science and Education. 2014;(5):45–50. (In Russ.)Филиппов М. М. Условия массопереноса кислорода в организме при максимальной физической нагрузке. Ульяновский медико-биологический журнал. 2012;(4):120–124.Filippov M.M. The conditions for oxygen movement change at maximum exercise. Ulyanovsk Medico-biological Journal. 2012;(4):120–124. (In Russ.)Абрамова Т.Ф., Головачев А.И., Никитина Т.М., Кочеткова Н.И., Гилярова О.А.. Динамика особенностей телосложения, показателей работоспособности и энергообеспечения у лыжников на этапах «спортивного» онтогенеза с учетом биологической зрелости. Вестник Московского университета. Серия 23. Антропология. 2012;(3):38–55.Abramova T.F., Golovachev A.I., Nikitina T.M., Kochetkova N.I., Gilyarova O.A. The dynamics of constitution features, capacity for work indices and energy supply of skiers at the steps of «sport» ontogenesis with considering biologic maturity. Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seria XXIII. Antropologia = Moscow University Anthropology Bulletin. 2012;(3):38–55. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.